山西开兴赤泥开发有限公司关于赤泥的综合利用及开发

1山西开兴赤泥开发有限公司赤泥综合利用项目概述一、全国氧化铝生产的基本情况2009年，全世界共有亚洲、大洋洲、拉丁美洲和欧洲的27个国家生产氧化铝，其中15个国家的年产量都超过100万吨，产量合计7736.6万吨。中国（2379万吨/年）、澳大利亚（1995.9万吨/年）、巴西（674万吨/年），排在第一、二、三位（数据来源：BROOKHUNT）。2005—2009年，中国氧化铝产量的年复合增长率达到38.1%，远超过全球8.2%的平均增幅。2009年中国氧化铝产量占据世界氧化铝总产量30.75%的份额。氧化铝工业是我国重要的基础工业之一，有得天独厚的资源优势，据统计我国铝土矿资源储量丰富，主要分布在山西(40.1%)、贵州(17.1%)、河南（16.7%）、广西（15.5%）、山东（3%）五个省区、储量为21.16亿吨，占全国总储量的92.48%。而我国氧化铝行业的快速增长是从2005年开始的，2005年氧化铝的产量为856万吨，随着氧化铝新增产能陆续投产，2006年氧化铝产量开始大幅上升，年产量为1380万吨。同比增长61.2%。2007年到2009年，由于氧化铝项目的集中投产，我国氧化铝产量呈持续增长，2007年氧化铝的产量为1946万吨，同比增长41%。2008年氧化铝的产量为2278万吨，同比增长18%。截止2009年底，氧化铝的产量已经达到2379万吨，而据中国有色金属工业协会最新统计，2010年1—11月全国氧化铝累计产量为2649.5万吨，其中11月份氧化铝产量为230.4万吨。预计2010年底氧化铝的产量将达到2900万吨，同比增长21%。因此，氧化铝生产行2业的发展后劲仍然很大。表12010年部分地区氧化铝产量单位：万吨地区名称7月8月9月10月11月1-11月累计全国总计238238.4236.9224230.42649.5山西27.929.933.930.730.6322.5山东66.273.371.175.374.6823.4河南86.983.880.267.571.5878.9广西45.641.439.939.242.0485.0贵州11.410.011.911.310.1123.9重庆1.61.61.51.51.715.7数据来源:中国有色金属工业协会据统计：2009年国内生产氧化铝企业的数量上升至40家（包括13家生产氢氧化铝的企业），平均产能规模达到91万吨/年。产量超过八十万吨的企业已上至18家，合计产量为2165万吨，占全国总产量的比例为91%。二、山西氧化铝生产的基本情况山西是我国的铝土矿资源大省，分布广泛并相对集中，面积约6.7万km2，储量丰富，全省累计查明资源的储量为102652.23万吨，其中上表资源储量为92352.11万吨，未上表资源储量为10300.12万吨，此外还有预测资源量为55689.27万吨。探有的保有资源储量占全国的40%以上，居全国之首。每年外送大量铝土矿至河南和山东。山西的铝土矿主要集中分布在朔州、保德—河曲、兴县、宁武—原平、五台、阳泉、临县—中阳、孝义—汾阳、交口—汾西、灵石—霍州、沁源、平陆等13个铝土矿集中区，仅吕梁和忻州两市所属的资源储量就占全省铝土矿保有资源储量的64%。矿石类型以一水硬铝石矿为主。矿区水文地质条件简单，无富水性强的含水层直接影响矿体的开采，大部分可露天开采，开采条件较好。3山西省具有得天独厚的资源、能源条件，是我国发展铝产业的优势地区，符合国家有色金属产业调整和振兴规划的要求。截止2010年底，山西省在产的氧化铝厂及相关企业13家，产能合计为760万吨，占全国产能的比重是18.8%，产量为358万吨，占当年全国产量的11.5%，国内排名仅为第四名。表2山西省氧化铝产量调查表企业名称氧化铝产量（万吨）2009年2010年中铝山西分公司129.3178.8山西鲁能晋北铝业80100山西兆丰铝业公司7.640武圣铝业8.4211.71柳林森泽煤铝公司氢氧化铝阻燃剂10山西信发交口公司20孝义泰兴铝业有限公司10孝义华庆铝业有限公司10山西奥凯达化工4万吨4A沸石孝义兴安化工有限公司80万吨4A沸石80万吨4A沸石孝义田园化工有限公司氢氧化铝7.5阳泉铝业有限公司40山西是我国铝土资源最丰富的地区之一，铝土矿资源的开发利用已经形成较大的规模，是国家专项铝规划中鼓励发展的铝基地之一。三、赤泥堆存危害情况及目前综合利用的现状1、赤泥堆存及危害赤泥是氧化铝生产中的废弃物，因含有大量氧化铁而呈红色，因此被称为赤泥。赤泥是一种不溶性残渣，可分为烧结法、拜尔法和联合法赤泥，是从铝土矿中提炼氧化铝后所排出的工业固体废渣，一般平均每生产1吨氧化铝，附带产生0.8~1.5吨赤泥。全世界每年产生的赤泥约8000万吨，而我国作为世界第一大氧化铝生产国，每年所产生的赤泥保守估为3000万4吨以上，累积堆存量达到2亿吨。随着我国氧化铝产量的逐年增长和铝土矿品位的逐渐降低，赤泥的年产生量还将不断增加，预计到2015年，赤泥累计堆存量将达到3.5亿吨。大量的赤泥不能充分有效的利用，只能依靠大面积的堆场进行堆放。氧化铝厂大都将赤泥输到堆场，筑坝湿法堆存，靠自然沉降分离。另一种方法是将赤泥干燥脱水后堆存。赤泥的堆存不但需要一定的基建费用，而且使赤泥中的许多可利用成分得不到合理利用，造成了资源二次浪费，严重的阻碍了铝工业的可持续发展。而在堆放过程中除了占用大量土地之外，还由于赤泥中的化学成分入渗到土地易造成土地碱化、地下水污染，人们长期摄取这些物质，必然会影响到身体健康。赤泥的主要污染物为碱、氟化物、钠及铝等，其含量较高，超过了国家规定的排放标准（《有色金属工业固体废物污染控制标准》GB5058-85）。由于赤泥中含有大量的强碱性化学物质，稀释10倍后其pH值仍为11.25—11.50，极高的pH值决定了赤泥对生物和金属、硅质材料的强烈腐蚀性。高碱度的污水渗入地下或进入地表水，使水体pH值升高，以致超过国家规定的相应标准，同时由于pH值的高低常常影响水中化合物的毒性，因此还会造成更为严重的水污染。一般认为碱含量为30-400mg/L是公共水源的适合范围，而赤泥附液的碱度高达26348mg/L，因此高碱度的赤泥附液进入水体，其污染不言而语，赤泥对生态环境的不良影响必须给予高度的重视和认真的研究，随着铝工业的发展，生产氧化铝排出的赤泥量也日益增加，所造成的环境污染也随之越来越严重，已使赤泥综合利用成为氧化铝工业一项急需解决的难题。2、目前我国赤泥综合利用的情况5赤泥作为生产氧化铝所产生的最大的污染物，大量消化和利用是急需解决的问题。我国赤泥综合利用率仅为4%。其解决的根本途径是综合利用，而我国目前对赤泥的综合利用情况可分为以下几种：（1）利用赤泥生产水泥采用常压氧化钙水化法对赤泥进行深度脱碱过滤，将脱碱后赤泥降温至5℃—55℃，再进入水泥生产的贮存配料进行常规的水泥生产。（山东铝业公司和中国长城铝业公司）（2）、利用赤泥生产砖利用赤泥为主要原料可以生产多种砖。以烧结法赤泥制备釉面砖为例，其主要工艺过程为：原料→预加工→配料→料浆制备（加稀释剂）→喷雾干燥→压型→干燥→施釉→煅烧→成品。（山东铝业公司）（3）、赤泥在废水净化中的作用利用赤泥生产分子筛对水体中的Cu2+,Pb2+,Zn2+,Ni2+,Cr6+,Cd2+等重金属离子具有较好的吸附作用。（兰州化学物理研究所和中南大学）（4）、利用赤泥作新型墙材以赤泥和粉煤灰为原料生产免蒸免烧砖工艺。赤泥具有水硬特性，含有制砖有效成分二氧化硅和氧化钙等的成分总量占70%，粉煤灰中制砖有效成分占约80%，是生产免烧砖的理想成分。把赤泥和粉煤灰混合，加入添加剂，进行轮碾、压制和养护，可制出符合国标的免蒸免烧砖。这种空心砖质轻、保温、强度高，符合国家建材改革的方向。（山东铝业公司研究院和中国长城铝业公司研究所）（5）利用赤泥作充填料6以赤泥、粉煤灰和石灰混合制得用于矿山开采的充填料，充填工艺采用主副管道同时输送填充料，主管道输送拌和均匀的赤泥、粉煤灰浆体，副管道输送石灰浆。压气助吹使两种物料充分混合，喷向工作面。充填料喷出后，稠度大，无水脱出，半小时后初凝。充填体强度完全满足采矿要求。（山东铝业公司与长沙矿山研究院）（6）利用赤泥作铺路材料将赤泥滤饼制粒并放入回转窑中烘干烧结，由此制成的粒料比重大、强度高、化学稳定性好，用来铺设公路，完全符合沥青路面表层、中层和底层的要求。若在赤泥中加入速凝剂，可用作寒冷地区的路基材料，防冻性能良好。施工工艺为赤泥、粉煤灰、石灰、固化剂→搅拌混合→摊铺→整平碾压→成型养护。（北京矿冶研究总院与广西平果铝业公司）（７）利用赤泥作硅肥利用赤泥生产硅肥，其工艺是先将赤泥脱水再经120～300℃烘干活化，并进行粉磨至粒径90~150微米，制得硅钙农用肥料。其作用是通过改变植物的细胞组织，形成硅化细胞，改善作物果实品质。硅肥具有弱酸溶性，可改良土壤，提高农作物产量。（山东铝业公司）（８）从赤泥中提取有价金属以铝土矿拜耳法赤泥为原料，以煤炭为还原剂进行直接还原炼铁的研究。该工艺是将拜耳法赤泥和煤混合制团，干燥后进行还原焙烧，最后磁选制取高品位的海绵铁。磁选尾矿经盐酸处理后，盐酸反萃除杂后用氢氧化钠反萃取，得氢氧化物沉淀，经水反萃后用酒石酸和氨水进行沉淀，将沉淀物进行焙烧得到氧化钪。（广西冶金研究院）7（９）利用赤泥生产免烧保温材料科研人员经过反复试验，发现赤泥在600ＯＣ—900ＯＣ中成分稳定，碱不结晶也不融化。利用赤泥粉煤灰作原料，生产新型隔热耐火保温材料。目前，产品有耐火保温砖、耐火保温浇注料、耐火耐碱浇注料、电解槽用赤泥干式渗料，氧化铝大窑用耐碱复合砖。其中《耐火保温砖》《耐火保温浇注料》项目于2009年2月通过了山西省科技厅的科技成果鉴定．（中铝集团晋铝耐材有限公司）综上所述，对赤泥的综合利用，虽然进行了各方面的研究，但有的是实验室数据；有的是赤泥利用率很低，不足以大量利用赤泥；还有的就是对赤泥低层次利用，未提取更多的稀土金属。对赤泥进行有价元素回收并彻底利用，将是一项经济效益和社会效益的并举的工作，因此，需要进行赤泥综合利用方面的研究开发，找到一条既能利用赤泥中的有用成分，又能大量利用赤泥的有效途径。3、国家政策的支持赤泥综合利用项目属于资源循环利用的范围，国家为促进合理利用和节约资源，提高资源利用率，保护环境，实现经济社会的可持续发展，对于资源的循环利用，从1994年就制定了详细的优惠政策，（94）财税字第001号文件规定，企业利用废水、废气、废渣等废弃物为主要原料进行生产的，可以在5年内减征或者免征所得税。财税字〔1995〕44号《关于对部分资源综合利用产品免征增值税的通知》，财税【1996】20号《关于继续对部分资源综合利用产品等实行增值税优惠政策的通知》，[2001]198号《财政部国家税务总局关于部分资源综合利用及其他产品增值税政策问题的8通知》文件规定，对利用工业废渣生产建材产品，增值税实行即征即退的政策；发改环资〔2004〕73号，国税函[2007]第446号文件规定，从氧化铝赤泥中提取黑色、有色金属和稀土享受税收优惠政策。2010年4月，工业和信息化部、科学技术部、国土资源部、国家安全生产监督管理总局联合下发关于印发《金属尾矿综合利用专项规划（2010—2015年）》的通知（工信部联规（2010）174号），明确指出赤泥综合利用技术为尾矿综合利用的重点技术，加强政府的政策引导和资金支持；2010年11月26日，为贯彻落实国务院《有色金属产业调整和振兴规划》，工业和信息化部科学技术部印发《赤泥综合利用指导意见》（工信部联节［2010］401号），对提高赤泥综合利用率和技术水平，减少赤泥堆存对环境、安全造成的影响，促进赤泥综合利用工作，提出了赤泥综合利用指导意见。文件从：充分认识赤泥综合利用的重要性和紧迫性；指导思想、基本原则和目标；重点技术和重点工程；保障措施等四个方面指出了当前赤泥综合利用存在的主要问题，制定了到2015年，赤泥综合利用率力争达到20%的主要目标，明确了攻克综合